根据你的题意,是不是两条弧垂直上下放置,且B、D两点一高一低【即一段弧向上弯,一段弧向下弯?】
如果是这样的话:向上弯的那一段的末速度大.
【分析】:
在两个运动过程中,初速度V0相同,重力做功相同且都为〇.末速度的大小取决于摩擦力做功的多少.摩擦力的做功是需要积分运算的,你可能是中学生,没学过积分,那就在中学的基础上定性分析一下.
根据动能定理变化出如下两式:
1/2mV0^2-F1S=1/2mV1^2;①
1/2mV0^2-F2S=1/2mV2^2;②
(F1、F2分别为两段弧上的摩擦力的“平均值”,S为二者的弧长)
假设F1是上弯弧上的“平均摩擦力”,F2是下弯弧上的“平均摩擦力”.
小球在运动过程中,受到管的支反力N、重力G,摩擦力F.
在中点(B、D)点,支反力N、重力G二者的合力等于向心力Fn,
即:Fn1=N1+G
Fn2=N2-G
推出:N1=Fn1-G;
N2=Fn2+G.
如果此时:V1“=V2”,则Fn1=Fn2,N1<N2;
如果此时:V1“<V2”,则Fn1<Fn2,N1<N2;
【 因为在上弯弧的前段,小球在“上坡”,而下弯弧前段在下坡,所以不可能V1“>V2”】
因此可以看出:N1肯定小于N2 .
那么:摩擦力F1=N1μ<F2=N2μ.
所以:F1S<F2S
根据①、②两式,V1>V2